Про швейцарского аспиранта, трехслойную мембрану и кондиционер без электричества

Добрый день!

Друзья, я продолжаю просматривать немецкую прессу на предмет экономики и новых технологий.

Экономия электроэнергии в жару: Марио Стаки разработал новую мембрану, которая охлаждает помещение. (Фото: Питер Рюгг / ETH Zurich)

Марио Стаки (Mario Stucki), аспирант Швейцарского технологического института (ETH), изобрел систему кондиционирования воздуха, которая не использует электричество. Она состоит из трехслойной мембраны. На первый взгляд она выглядит как простая занавеска (In Gestalt eines Vorhangs) и при этом прекрасно справляется со своей функцией - поддерживать прохладу в помещении; что важно в виду все большего распространения экстремальных погодных условий с высокой температурой.

Все началось с довольно смутной идеи. "Мы подумали, что было бы интересно совместить противоположные функции в одном материале,» говорит Марио. В своих экспериментах он совместил два слоя гидрофобного (водоотталкивающего) полиэтурана со средним слоем из гидрофильного (wasseranziehendem) полимера.  Занавеска остается сухой, хотя ее средний слой пропитан водой. Так как внешние мембраны имеют бесчисленное количество отверстий с диаметром один микрон (одна тысячная миллиметра), вода постепенно проникает из внутреннего слоя наружу. Здесь она испаряется.  Для этого используется тепло из окружающей среды, поэтому становится холоднее. Кроме того повышается влажность воздуха.

Материал намачивается вручную

Обычные увлажнители воздуха работают точно так же, за исключением того, что они используют электричество. Новый материал в этом не нуждается. "Солнечного света, который падает через окно на занавеску, достаточно для работы данного типа кондиционера", говорит аспирант. Правда вы должны смачивать ее вручную (Allerdings muss man von Hand regelmäßig Wasser nachfüllen). Можно снабдить ее специальным насосом, который хотя и будет потреблять электричество, однако гораздо меньше чем обычный увлажнитель воздуха.

Сложность была в том, чтобы покрыть наружные мембраны с крошечными отверстиями. Марио смешивал исходный материал, из которого изготовлялись мембраны, с мелкими частицами извести. Когда мембрана была готова, он удалял их с помощью соляной или уксусной кислоты. А на их месте оставались крошечные отверстия.

Поглощаемое тепло больше того, что поступило от солнца

В ходе эксперимента Марио установил, что при температуре 30 градусов и влажности 50 процентов охлаждающая занавеска (Kühlvorhang) испаряет от 1,2 до 2 литров воды на квадратный метр. В пересчете на здание кубовидной формы (Hochgerechnet auf ein würfelförmiges Gebäude) длиной 10 метров получается охлаждающая мембрана размеров в 80 квадратных метров. Это означает, что при внешней температуре в 40 градусов и внутренней в 30 градусов, мембрана будет поглощать больше тепла, чем поступило от солнца. Таким образом в помещении будет становиться прохладнее.

Остается решить проблему с микробами и плесенью, которые могут бурно размножаться во влажном материале.

Оригинальную статью на немецком языке можно прочитать здесь

P.S. Если вы можете предложить свой вариант перевода, пожалуйста, сообщите мне об этом.